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论建筑节能中新材料的应用问题及处理方法

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(浙江义乌)

摘要:随着我国人民生活水平的不断提高, 建筑节能面临新的形势,根据国内外居住建筑节能规划、设计和技术应用的研究成果, 本文主要对建筑新材料在节能工程应用中常见的质量问题进行分析,仅供参考。

关键词:建筑节能;新材料;新技术;新工艺

1 新材料的应用

1.1 外墙保温及饰面系统保温墙体多为无机与有机材料的复合,我国传统围护结构墙多为无机材料组成,如砖石砌体、混凝土、水泥砂浆等,如今为了建筑节能的需要,围护结构墙多采用外墙保温及饰面系统。此系统是多层复合的外墙保温系统,在民用建筑和商业建筑中都可以应用。该系统包括以下几部分:主体部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保温板,一般是30~120mm 厚,该部分以合成黏结剂或机械方式固定于建筑外墙;中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层,此基层主要用于保温板上,以玻璃纤维网来增强并传达外力的作用;最外面部分是美观持久的表面覆盖层。为了防褪色、防裂,覆盖层材料一般采用丙烯酸共聚物涂料技术,此种涂料有多种颜色和质地可以选用,具有很强的耐久性和耐腐蚀能力。这些有机保温材料的保温性能要比传统墙体材料的保温性能强,所以有机保温材料在建筑围护结构节能中被广泛应用,形成了一种无机与有机材料复合墙体。

1.2 建筑保温绝热板此材料可用于民用建筑和商业建筑,是高性能的墙体、楼板和屋面材料。板材的中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚氨脂泡沫夹心层,一般120~240mm 厚,两面根据需要可采用不同的平板面层,用此材料建成的建筑具有强度高、保温效果好、造价低、施工简单、节约能源、保护环境的特点。

1.3 隔热水泥模板外墙该新型材料是一种绝缘模板系统,主要由循环利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥类的胶凝材料制成模板,用于现场浇筑混凝土墙或基础。施工时在模板内部水平或垂直配筋,墙体建成后,该绝缘模板将作为永久墙体的一部分,形成在墙体外部和内部同时保温绝热的混凝土墙体。混凝土墙面外包的模板材料满足了建筑外墙所需的保温、隔声、防火等要求。

1.4 空调暖通节能

目前在建筑的总能耗中空调和照明设备的消耗所占比例很高,因而也是节能的重点,国内目前有些建筑已采用地泵系统替代传统的通风空调系统,节约了大量的能源,全国范围内节能灯的使用更是功不可没的。空调暖通节能主要体现在设备的装机容量减少和经济运行方面,因此新风微循环系统、地源(水源)热泵空调系统应运而生。新风微循环系统是将新鲜空气通过除尘、消毒、除湿等多级处理之后以略低于室内温度将其以不小于0.2 m/s 的速度从室内窗下或踢脚下送入室内,该种方法既没有噪声也没有吹风感觉。由于进入室内的新风浓度低、密度大因此很快沿地面蔓延,而室内原有废气则缓慢上升最终通过设在顶部的排风口进行排放,该种方法实现了不用开启门窗则室内实现换气的目的,从而减少能源消耗;水源地源热泵是利用水及浅层大地能作为冷热源,其通过换热设备而将大地或水源的冷量或热量储存,之后通过安装在室内顶棚或地板的散热设备将冷量或热量送进建筑室内,该种方法可以大幅度的节约能源,同时能减少CO 等有毒有害气体的排放, 从而在很大程度上保持了周围环境的整洁。

1.5 主体材料节能

现代建筑中主体材料主要为钢筋混凝土结构及钢结构等,针对钢筋混凝土结构而言提高其强度和耐久性,延长建筑物使用寿命则是节能的重要途径; 建筑用钢材的应力应变曲线其屈服点在100~780 n /mm2 的范围, 其中屈服点为400 n /mm2 的钢材占一半以上。在钢材在生产过程中适当提高钢材屈服点, 在设计方面就需要保证结构的刚度要求,防止局部屈曲, 在施工方面就要保证结构的可焊性,从而在提高屈服点的同时又满足配筋率的要求使建筑的用钢量减少也是节能降耗的重要举措;在混凝土使用上,新建的绿色建筑应采用高耐久性的高性能混凝土为出发点,试验证明6 层以上的钢混结构中受力钢筋使用HRB400 级或以上钢筋、混凝土竖向承重结构采用C5O 或以上等级的混凝土,建筑物的强度、耐久性及使用寿命可大幅度提高;钢结构由于具备自重轻、高强度、施工取土量少等系列优点,同时使用钢结构有利于环境保护并且其建筑物在拆除时材料回收率高,因此在今后建筑中应广泛采用钢结构而取代原来的钢混结构。

2 新材料应用中常见的质量问题及处理方法

2.1 墙体保温层裂缝及防治墙体的裂缝可分为内保温墙体裂缝和外保温墙体裂缝,保温墙体的裂缝主要发生在板缝、窗口周围、窗角、保温板与非保温墙体的结合部。从裂缝的形状又可分为表面网状裂缝,较长的纵向、横向或斜向裂缝,局部鼓涨裂缝等。常见保温墙面开裂的直接现象及原因有:①直接采用水泥砂浆做抗裂防护层,强度高、收缩大、柔韧变形性不够,引起砂浆层开裂;②抗裂防护层的透汽性不足,如挤塑聚苯板在混凝土表面的应用;③配制的抗裂砂浆虽然也用了聚合物进行改性,但柔韧性不够或抗裂砂浆层过厚;④胶粘剂里有机物质成分含量过高,胶浆的抗老化能力降低。低温导致粘结剂中的高分子乳液固化后的网状膜状结构发生脆断,失去其本身所具有的柔性作用;墙体保温层裂缝的处理方法:①抗裂防护层的抗裂问题是主要矛盾,必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理__的增强网,在砂浆中加入适量的聚合物和纤维对控制裂缝的产生是有效的。由抹面砂浆与增强网构成的抗裂防护层对整个系统的抗裂性能起着比较关键的作用。②装修层的材料不仅要求防裂而且要求透气与保温层协调,最好选择弹性外墙涂料。保温板与非保温部位的结合部容易产生裂缝。在保温系统的截止部位因对不同材料材质变换处的防水处理或柔性、或刚性的处理方案不正确而产生裂缝。

2.2 内墙表面长霉、结露长霉、结露现象往往发生在墙角、门窗口和阴面墙、山墙下部以及墙表面湿度过大的部位。保温构造设计不合理的墙体,也会在墙体内部出现长霉、结露现象。严重的长霉、结露会对室内环境造成破坏,甚至危及居住者健康。长霉、结露现象的原因主要是保温设计不合理和通风条件差。外保温设计不合理,没有形成完整保温。致使保温材料受潮,引起长霉、结露现象。墙体和保温材料里的水分还没有散发出来,抢工期上防护和装饰层引起长霉、结露现象。防治:根本防治方法是阻断热桥,改善室内湿度死角,保持良好的新风条件如尽量采用外墙外保温;采用苯板条完成对线条的表现处理等。窗的设计位置:采用内保温时窗应该靠近墙体的内侧,外保温则应靠近墙体的外侧。尽量使保温层与窗连接成一个系统以减少保温层与窗体间的保温断点,避免窗洞周边的热桥效应。

3 结束语

我国是一个发展中大国,又是一个建筑大国,每年新建房屋面积超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着建设事业迅猛发展,建筑能耗迅速增长。我国在建筑围护结构属于高耗能建筑,这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能差。由于我国是一个发展中国家,人均能源资源相对匾乏。国民经济要实现可持续发展,推行建筑节能势在必行。建筑节能工程施工中采用了大量新材料、新技术、新工艺,这给建筑施工技术创新带来深刻的影响。在建筑中积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进我国国民经济建设的发展。建筑节能是社会发展的需求,它有利于缓解能源紧缺问题;建筑节能是环境保护的需求,它有利于减轻大气污染现状;建筑节能是建筑业进步的需求,它有利于巩固企业市场地位。随着社会的不断发展进步,将会出现更多的新技术、新设备和新材料,同时,为不断推进建筑业技术进步,不断适应新的生产力发展要求,实现企业的可持续发展。